הבנה של ניהול קופות ו- Stormwater Management

מנהיגות בתחום האנרגיה והעיצוב הסביבתי (LEED) מערכת דירוגים שפותחה על ידי מועצת הבנייה הירוקה של ארה"ב (USGBC), מספקת מסגרת לתכנון, בנייה ותפעול מבנים ירוקים ביצועים גבוהים וקהילות.עבור פרויקטים לפיתוח עירוני, ניהול מים סערה הוא מרכיב קריטי של עיצוב בר קיימא, בחירת סחף, בקרת איכות מים מוערכים תחת אתרי בר קיימא (SS) קטגוריה של סינון מים טבעי - תהליך סינון טבעי של תכונות מטבוליות של סינון מים.

LEED V4 ו- V4.1 מדגישים את ניהול מאזן המים של אתר. במקום פשוט להעביר את מי הסערה הרחק דרך צינורות ומאגרי מעצר, אסטרטגיות סינון לחקות הידרולוגיה טבעית.שינוי זה מתאים למגמות רגולטוריות רחבות יותר כגון ארה"ב הגנה סביבתית הסוכנות של הסוכנות:0 תוכניות תשתית ירוקה 1.

מדע ההסתננות: איך זה עובד

חדירה היא תנועת המים מטה דרך פני הקרקע לתוך שכבות תת-קרקעיות.הקצב שבו זה קורה תלוי בגורמים כגון מרקם אדמה, מבנה, נקבוביות, ותוכן לחות מחלחל.קרקעות סנדיות חודרות מים במהירות על פני 5 אינץ' לשעה, בעוד אדמה חימר עלולים להסתנן בפחות מ-0.10 שעות ביממה.

כאשר חדירה מיועדת בכוונה לפרויקט - שימוש בתכונות כמו סלולים או גינות גשם - נפח סופה מים מופחת, זרמי שיא מוגדלים, וטעינה מים קרקעיים עולה.זה תשלום תומך זרימת בסיס בזרמים במהלך תקופות יבשות ומסייע לשמור על מערכות אקולוגיות מקומיות.בנוסף, כמו מים percolates דרך שכבות אדמה, פיזי, כימי, ותהליכים ביולוגיים מסננים החוצה, חומרים מזינים, מתכות כבדות, ומחמי מים טבעיים, מקבל טיפול.

USGBC תגמול פרויקטים לשיקום הידרולוגיה לפיתוח מוקדם באמצעות חדירה.האתרים ה- LEED Sustainable תנאי "Construction Activity זיהום מניעת זיהום" והאשראי "ניהול מים" (לשעבר SS אשראי 6.1 ו-6.2) דורשים פרויקטים כדי לנהל את ההפוגה מהאירוע 95th%ile באמצעות טכניקות פיתוח בתדר נמוך, כולל חדירה יעילה על ידי ניתוח יסודי וסינון בשיעורי סינון מתאימים.

טכניקות סינון מפתח לפרויקטים עירוניים

למפתחים יש מגוון של שיטות חדירה לבחירה, כל אחד מתאים לתנאי האתר השונים, הגנות ותקציבים.טכניקות אלה נקראות לעתים קרובות כ-FLT:0low-act Development (LID)FLT:1 או FLT:2green InfrastructureFLT:

אפשרויות לPrimable Fabements

סלולים ניתנים להפרדה – כגון בטון כבד, ⁇ Asphalt, ו interlocking מזחלים בטון - אפשרו למים סערות לעבור ישירות דרך פני השטח לתוך מאגר אבן בסיסי.המים ואז חודרים לתוך הקרקע הילידים למטה.מערכות אלה אידיאליות עבור מגרשי חניה, הליכה, כבישים מתאימים דלתיים נמוך כולל שכבת בסיס מצטברת שממנה חנויות מים באופן זמני, ולפעמים תחת רמות נמוכות של מים, יכול גם להפחית את רמת הפחתת רמת הפחתת רמת הפחתת רמת הפחתת רמת הפחתת רמת הפחתת רמת הפחתת רמת הפחתת רמת הפחתת רמת הפחתת רמת הפחתת רמת הפחתת רמת הפחתת רמת הפחתת רמת הפחתת רמת הפחתת רמת הפחתת מים נמוכה.

אגן Infiltration

מחסנים חודרים הם דיכאון רדודים, מחוסנים שנועדו ללכוד ולהחזיק מים סערה עד שהוא חודר לתוך הקרקע.הם לתפקד בצורה הטובה ביותר בקרקעות ממושכות, והם משמשים לעתים קרובות לאזורים ניקוז גדולים יותר. רצפת הריצוף נטועה בדרך כלל עם דשא או צמחייה Native כדי לשפר את החדירה וההסרה המזויפת.

גני גשם וביוסקופים

גני גשם הם דיכאון מנופים נטועים עם צמחים מקומיים שורש עמוק כי סופגים מים סערה מגג למטה, כבישים, או אזורים אחרים בלתי מזיקים.ביוswales הם ערוצים ליניאריים עם צדדים מזחלים בעדינות, לעתים קרובות ללא מרפא, זה להעביר ולאטסטר לרוץ תוך מתן טיפול גם יעיל מאוד עבור פרויקטים למגורים ומסחריים.

גג ירוק

למרות גגות ירוקים פועלים בעיקר באמצעות evapotranspiration ושמירת מים, הם גם תורמים לחדירה בעקיפין על ידי הפחתת ההמראה.גג הירוק מורכב מזכר מים, שכבת ניקוז, בינוני וצמחייה. Stormwater מאוחסנים במדיום הגדל ונלקח על ידי צמחים, צמצום נפח של ריצת מים שמגיעה הקרקע.

מערכות חימום יבשות ומערכת חדירה

עבור אתרים שבהם שטח פני השטח הוא בקושי, מערכות חדירה תת-קרקעיות כמו בארות יבשות, תעלות חדירה, או תאים תת-קרקעיים מודולרי ניתן להשתמש בהם. בארות יבשות נחפרו בורות מלאות קבר או תאים מפלסטיק אשר מאחסנים מים עד שהוא חודר לתוך הקרקע שמסביב.מערכות אלה משמשים לעתים קרובות עבור גג או מגרשי חניה קטנים. הם דורשים חקירה גיאוטכנית קפדנית כדי להבטיח קריטריונים מתאימים כדי למנוע מים נקיים אלה.

יתרונות מעבר לנקודות

בעוד שהשגת הסמכה LEED היא המניע העיקרי עבור מפתחים רבים, היתרונות של חדירה להאריך הרבה מעבר הצטברות אשראי.סביבה, חדירה מפחיתה את תדירות וחומרה של זרמים תפירה משולבים (CSOs) בערים מבוגרות יותר שבו סופות מים ומערכות פסולת ממוזגות. על ידי שמירה על מים מחוץ למערכת הביוב, הסיכון של אירועים מופחת מבחינה כלכלית, סינון יכולות להפחית את גודל הטמפרטורות ירוקות כגון דמי סערות ולהפחית את גודל המים הרגיל.

מבחינה חברתית, תכונות חדירה כמו גינות גשם וplazas permeable לשפר את האסתטיקה ואת הכדאיות של שכונות עירוניות.הם יוצרים חללים ירוקים המעודדים פעילות חיצונית, להפחית רעש, וטמפרטורות מקומיות בינוניות באמצעות evatranspiration. אלה co-benefits עם "Neighborhood Development" מטרות של קידום קישוריות קהילתית ושוויון סביבתי על ידי שילוב של מפתחי לטווח ארוך כדי להפגין מחויבות לפרוייקט קיימות.

הקטלוג אשראי (FLT:0) ,0) מראה כי מספר נקודות זיכוי ניתן לטפל סינרגיה באמצעות עיצוב מים סוער.לדוגמה, שילוב גן גשמים עם קרקעות מולדות יכול להרוויח הן את אשראי ניהול מים גשם והן את אשראי "המגוון" תחת אתרי בר קיימא.

שיקולים עיצוביים ומימוש

חדירה מוצלחת דורשת הבנה מעמיקה של תנאי האתר ותכנון זהיר.השיקולים הבאים הם קריטיים לפרויקטים המבקשים אישור LEED.

הערכה באתר ובדיקת Soil Infiltration

לפני תחילת העיצוב, חקירה גיאוטכנית חייבת לקבוע את שיעור ההסתננות של אדמה ילידית.זה בדרך כלל כרוך בבדיקות שדה כגון נפילה ראש או בדיקות הנצחה קבוע, המבוצע בעומק המוצע של תכונה חדירה. . . . . .0 EPA על הדרכה ספציפית של סינון נתונים על מחסנית 1:1 ממליץ על בדיקות מרובות מיקומים כדי ללכוד את יכולת הנשימה.

איכות המים טיפול

כדי למנוע clogging ולהגן על מי הקרקע, טיפול של עף מים סערה חיוני.Sdiment forebays, רצועות דשא, או מסננים לפני אגן חדירה יכול להפחית את העומס של משקעים coarse. עבור סולמות חד-משמעיות, אגן לתפוס או מעדן הידרודינמיקה עשוי לשמש יותר.

הפרדה במים ו Depth

מערכות סינון חייבות להיות מתוכננות לשמור על מרחק הפרדה מינימלי בין תחתית המתקן לבין שולחן המים הגבוה עונתית הקרקע.הנחיות טיפוסיות ממליצים לפחות 2 עד 4 מטרים של אדמה בלתי רוויה מתחת למיטה החמצת. עומק זה מבטיח כי מים יש מספיק זמן כדי להיות מסונן לפני ההגעה לשולחן המים.

תחזוקה וארוכותיות

שיטות חדירה דורשות תחזוקה סדירה לתפקד כפי שתוכנן. Permeable סולמות צריך ריק גורף כל 1-3 שנים כדי להסיר את המשקעים מ pores. גינות גשם ו bioswales צריך weeding, mulching, ומדי פעם אדמה aeration. infiltration צריך לבדוק לאחר סערות גדולות עבור שחיקה או clogging, תוכנית תחזוקה נדרש לעתים קרובות כמו תיעוד של תכונות של אשראי להמשיך לספק את תכונות להמשיך את התחזוקה.

להרוויח אשראי בתשלום באמצעות חדירה

חדירה משפיעה ישירות על מספר נקודות זכות, בעיקר תחת הקטגוריה של אתרים בר קיימא.האשראי המרכזי הוא:

  • (FLT:0SS אשראי: Rainwater ManagementFLT:1; (3 נקודות ב- LEED V4 BD+C): דורש שהפרויקט יצליח לעבור מהסערה ה-95th%ile באמצעות שיטות ל-LID. תכונות חדירה הן האמצעי העיקרי לפגוש אשראי זה.העיצוב חייב להפחית את נפח ההמראה ולעצב הידרולוגיה מראש.
  • (FLT:0SS אשראי: HVTY Island ReductionFelod:1) (2 נקודות): סלולים שניתן לתרום כאשר יש להם מדד רפלקציה סולארי (SRI) של לפחות 29 או מוצלים על ידי צמחייה.
  • (FLT:0SS אשראי: פיתוח אתרים - קידום אתרים או שחזור של HabitatFLT) 1 (2 נקודות): אחסון צמחייה ילידת בגנים גשם או אגן חדירה יכול לעזור לענות על אשראי זה אם האזור שווה או עולה על 25% של טביעת הרגל באתר.
  • (ב) [האשראי:0]: מים חיצוניים משתמשים ב-ReductionFIRLT:1 [= נקודות] (2 נקודות: מערכות חדירה שמחסנות מים לשקיקה – כמו אלה עם צנטריטים שמקורם בגן – יכולות להפחית את הביקוש למים.
  • (FLT:0) חדשנות בעיצוב FLT:1 (1-5 נקודות): ביצועים חריגים, כגון הסתננות 100% של הסערה ה-99 אחוזית או שילוב מערכות ניטור חדשניות, יכולים להרוויח אשראי חדשנות.

ב- LEED forשכונות Development (LEED-ND), התגמולים "Stormwater Management" ופרקטיקות LID אחרות בקנה מידה המחוז. פרויקטים המסתמנים באתר לפחות 80% מהנפח השנתי הממוצע מרוויחים את הנקודות המקסימליות.זה מעודד תוכניות מאסטר לשלב תשתיות ירוקות מבוזרות ולא מעצר מרכזי.

אתגרים ופתרונות

למרות היתרונות שלהם, טכניקות סינון להתמודד עם כמה אתגרים כי מפתחים ומעצבים חייבים לנווט.

  • (FLT:0) Soil Clogging: 1:1 לאורך זמן, סידנציה טובה וחומר אורגני יכול ל clog פני הקרקע, להפחית באופן דרסטי את שערי ההסתננות.
  • (FLT:0) Space Constraints: FLT:1 בפרויקטים עירוניים צפופים, ייתכן שיהיה מקום קטן לתכונות חדירה משטח.פתרון: השתמש במערכות חדירה תת-קרקעיות, גגות ירוקים, או כיכרות ⁇ המשרתות אזורים רב תכליתיים.
  • (FLT:0) Cost:BuildFLT:1) כמה שיטות חדירה יש עלויות גבוהות יותר בהשוואה מערכות צינור-וקודד קונבנציונליות.פתרון: חשבון חיסכון לטווח ארוך בגודל תשתיות מופחתות, דמי סערות נמוכות יותר, וערכי רכוש מוגברים.
  • (FLT:0)Cold Climatesib: FLT:1 מחזורי Freeze-thaw יכול להזיק סולמות חד-משמעיות להפחית חדירה.פתרון: השתמש בצריפים עמידים ל-Kreca heave, עיצוב עם ניקוז הולם, ומציין צמחים סובלניים מלח לגנים גשם.
  • (FLT:0)Contaminated Sites:FLT:1 Brownfields או אתרים עם זיהום היסטורי עשויים לאסור חדירה שיכולה לגייס מזהמים.פתרון: לבצע הערכה באתר הסביבה שלב II; אם הזיהום הוא נוכח, להשתמש במערכות קונדנד או שיטות חלופיות ל-LID שאינן מסתמכות על חדירה.

על ידי אימוץ האתגרים הללו בשלב העיצוב ושילוב צוות רב תחומי - מהנדסים אזרחיים, אדריכלים נוף, מומחים גיאוטכניים, ויועצים LEED - התחזיות יכולות להתגבר על מכשולים ולהשיג הסמכה.

מסקנה

[החדירה] היא אבן הפינה של ניהול מים בר-קיימא בפיתוח עירוני.על ידי חיקוי תהליכים הידרולוגיים טבעיים, טכניקות סינון להפחית את ההפוגה, לשפר את איכות המים, לטעון מי הקרקע, ולשפר אקולוגיה עירונית.למפתחים רודף הסמכה LEED, השילוב האסטרטגי של ריצוף חד-קיימא, גנים גשם, מחסנים, וגגות ירוקות יכול להרוויח זיכויים מרובים תוך יצירת תכונות רבות יותר ויותר גבוהות יותר ואימוץ ערים גדולות יותר מאשרות ירוקות.